作者:佰思科學 |沈東旭 邱亞明
10月30日,《自然》雜誌在線發表了中國科學家的論文,他們從甘肅夏河縣白石崖溶洞的化石中提取了丹尼索瓦人的線粒體基因序列。這是科學家第一次在中國的土地上獲得丹尼索瓦人的基因。有人據此認為,丹尼索瓦人也是中國人的祖先。老實說,認祖歸宗之前,最好慎重一些,因為事情可能比你想的要複雜。
甘肅夏河縣白石崖溶洞
先說說什麼是丹尼索瓦人。丹尼索瓦人是已經滅絕了的人種,發現時間比較晚。最早發現時間是2008年,地點是西伯利亞的一個山洞裡,後來那個山洞被稱作丹尼索瓦山洞。
位於俄羅斯西伯利亞的丹尼索瓦山洞
在山洞中,科學家找到了5至7歲女孩的指骨和成年男性的臼齒。這之後又發現了更多的人類化石。後來又意識到,2008年前科學家在洞中曾找到的化石也是丹尼索瓦人的。從丹尼索瓦洞中發現的化石,目前能確認出5個丹尼索瓦人,還有一個丹尼索瓦人與尼安德特人的混血兒。
丹尼索瓦洞內發現的女性指骨
很多人可能都聽說過尼安德特人,尼安德特人也是滅絕了的人類亞種。科學家發現尼安德特人的時間很早。1856年,他們的遺蹟首先在德國的尼安德河谷被發現。在世界上很多地方都發現了尼安德特人的化石。
根據化石地點得出的尼安德特人分布範圍
前面說了丹尼索瓦人,現在又出來一個尼安德特人,還有現代人,感覺這關係有點亂啊。這裡先把人類進化的過程簡單梳理一下。當然,人類進化的具體細節學術界有很多分歧,我們只能儘量挑主流說法來介紹。
海德堡人(heidelbergensis)、尼安德特人(Neanderthal)、丹尼索瓦人(Denisovan)的發展路徑
現在最流行的說法是人類起源於非洲,然後走出非洲擴展到世界各地。實際上,人類走出非洲這件事發生了不止一次。大約在60萬年前,一批遠古人類從非洲經埃及的西奈半島進入中東地區,就是所謂的海德堡人。到了35萬年前,從海德堡人中分化出了尼安德特人和丹尼索瓦人。其中尼安德特人去了歐洲和西伯利亞,而丹尼索瓦人則一路向東發展,去了西伯利亞,也穿過中南半島南下到了巴布亞紐幾內亞一帶。尼安德特人和丹尼索瓦人都在大約三萬年前滅絕。這一過程可以參見上圖。
智人在全球的擴張過程
由此可見,尼安德特人和丹尼索瓦人是近親,他們都是海德堡人的直系分支。那麼這兩者和現代又是什麼關係呢?留在非洲老家進化出的那一分支,後來又進化成智人,而智人就是現代人的祖先。智人從20萬年前開始從東非一帶向外擴張。在大概7萬年前的時候,穿過紅海進入阿拉伯半島,之後向東發展;另外一路在5萬年前進入中東,向北和西發展。現在全世界的人類,都是這一批走出非洲的人類的後代。智人與尼安德特人和丹尼索瓦人的祖先海德堡人分離發生在60萬年前,因此相當於比較遠房的親戚。
尼安德特人的骨架
尼安德特人在世界各地留下的化石很多,但是丹尼索瓦人的化石,目前發現得非常少。甘肅白石崖是世界上第二處發現丹尼索瓦人化石的地方。因此還被列入了2019年世界十大考古發現的行列。當然,現在有些人認為,之前在中國境內發現的其他一些人類遺蹟,可能也屬於丹尼索瓦人,不過目前尚未有定論。
世界上發現丹尼索瓦人化石的地方
白石崖溶洞發現的人類下頜骨化石距今有16萬年的歷史,說明丹尼索瓦人至少在16萬年前就已經在當地生活。進一步分析顯示,丹尼索瓦人在洞中的活動痕跡一直持續到了6萬年前,甚至到4.5萬年前。考慮到青藏高原寒冷的氣候,為什麼丹尼索瓦人會選擇長期在那裡生活,實在令人難以理解。但不管怎麼說,他們顯然已經適應了那裡的氣候。
白石崖發現的人類下頜骨
那麼丹尼索瓦人是不是我們中國人的祖先呢?先說說智人是怎麼進入中國的。從四萬五千年開始,智人一撥撥地進入中國境內。比如四萬多年前那些沿著青藏高原邊緣進入中國的智人,碰到了已經在那裡生活了很久的丹尼索瓦人,雙方進行了非常愉快的交流。這兩種古人類大概率語言不通,但基因方面的交流並不需要語言的參與。於是現代藏人身上多了一種叫做EPAS1的基因,就是從丹尼索瓦人那裡獲得的。這種基因使得人類在高海拔地區更適應那裡稀薄的氧氣。但在漢人身上,這種基因則比較少見,具體原因未知。
丹尼索瓦人想像圖
看來丹尼索瓦人確實是中國人的祖先了?別急,讓我們先從整體上看看現代人體內的基因情況。2010年的一項基因學研究顯示,非洲以外的現代人,包括歐洲、亞洲、美洲和大洋洲,攜帶有1%~4%的尼安德特人基因,但留在非洲的現代人則不包含尼安德特人的基因。因此科學家猜測,現代智人走出非洲的時候,在中東一代與尼安德特人相遇並混血,隨著智人在全球的擴散,尼安德特人的基因被帶到世界各地。
人類的發展歷程及分布圖
圖中的羅德西亞人(Homo rhodesciensis)就是之前說的海德堡人的分支,走向亞洲(asia)但沒有標註的分支就是丹尼索瓦人
從基因的角度來說,尼安德特人對現代人有一定影響,但是比較弱。可以認為尼安德特人整體上已經被滅絕了。那麼丹尼索瓦人對現代人的影響有多大呢?對東亞大陸上的人來說,丹尼索瓦人基因的平均比例大約0.2%,比尼安德特人的比例低多了。因此,假如尼安德特人不算現代中國人的祖先的話,丹尼索瓦人就更不是了。祖宗千萬不要亂認。居住在巴布亞紐幾內亞的土著居民,身上有大約7~8%的丹尼索瓦人基因。如果說他們認丹尼索瓦人做祖宗的話,稍微能說得過去。
巴布亞紐幾內亞土著居民
總體來說,丹尼索瓦人對現代人的基因影響比尼安德特人要低,而且局限在亞洲一帶。對中國人來說,受丹尼索瓦人基因的影響非常小。因此可以這樣說,丹尼索瓦人雖然曾經生活在中國的土地上,但算不上是中國人的祖先。
智人與尼安德特人和丹尼索瓦人混血的情況